市販家庭用小型ボイラーの蒸発面と燃焼面の両面に電場を付与した。蒸発面に付与した場合は熱効率で3.5％の増加で、燃焼面に付与した場合蒸発圧力一定下で燃焼が盛んになり、燃料消費量が少なくなった。結果熱効率は13.5％の上昇となった。全体で熱効率上昇は17.0％の増加であり使用ボイラーの通常運転時の熱効率は57.8％であり、AC15KV付与時運転の熱効率は67.6％となった。
等級選別の工程計画のため、複数等級を同一ラインで扱うトラッキング方式につき、ライン速度と作業員の能率、組作業を行う人数、1人の作業員が担当する範囲などが選別機の操業度に及ばす影響を検討した。本方式では、工程を合理的に計画すれば、選別時間が定時間サービスに近い場合、等級比率や作業員1名が受け持つトレイの範囲の如何ににかかわらず選別機をフル操業の状態に近く保つことが出来ることが検証された。
試作ＲＧＢ値計測用２号装置によりリンゴの各4部位の値を計り、値から派生した各項目を作りこれらの値と各4部位の着色度、糖度や酸度などの内部品質について調べた。結果(1.)着色は果頂部で一番大なる相関関係を示し(2.)内部品質の糖度の場合は果頂部のａ値などに相関関係が大になり酸度と各4部位との相関関係は無かった。
石川県志賀農協スイカ共同選果施設の稼働合同調査を行い電子密度選架ラインの試験で、空洞果・正常果とも判定正解率100％の極めて良好な判定結果を得た。スイカ75個の糖度について重回帰分析するとともに、低糖度果の除去試験を行い、糖度選別が可能なことを実証した。
果皮色によるリンゴ損傷果の判定では、光線を当てた際に発生する影と損傷果との区別がつきにくい。影が出来ないように光源を設置し、ニューラルネットワークで果皮色を判定した。入力層に［明度−彩度−色相］を用いることによって特秀、秀、優、格外(着色不良)、格外(腐敗損傷)での等級選別率は約89％となり、等級選別が可能となった。
収穫後1、8、15、22日日のリンゴを供試材料に、近赤外分析法を用いて、それぞれの糖度を表す重回帰式を作成した。最高で相関係数R=0.77となったが、異なる試験区への重回帰式の援用ではＲが小さくなった。糖度11以上のリンゴを判別するのに、2σ法とσ法を用いる方法と、スペクトルデータをニューラルネットワークに入力する方法について、検討した。
宮内イヨカンの貯蔵後期(3月以降)の温度管理を適正にする目的で小型冷房機を導入し、現地試験を行った。貯蔵庫の温度8〜10℃は維持できたが、湿度がやや低かったので、果実減量が多かった。果皮色(ａ値)は良く、出荷可能な状態で、糖酸比(甘味比)は高くなって甘さをを増す傾向にあった。試験的な低温貯蔵は、果実の新鮮さが維持できて、外観も良好で、食味評価も良かった。
回転ドラム型リアタタを用いたRhizopus japonicusの固体発酵によるバレイショ残渣からのグルコアミラーゼ生産を行った。固体発酵において微生物の発生する熱を除去するために試作した回転ドラム型リアタタは、リアタタ内の気相と基質の温度変化の自動計測によるフイードバック制御により安定した発酵が可能となった。
寒冷地におけるメタン発酵の実用化のために、35℃〜15℃でのメタン菌の馴養実験及び２相式簡易メタン発酵装置を試作した。発酵層内に基質を供給する流動変化を観測し基質の供給方法を検討した。中温(35℃)から低温(15℃)への温度低下によるメタン菌の馴化は順調に行われ、低負荷では中温域の特性と殆ど変わらなかった。
６種類の硫黄化合物で馴養したCO2/H2系メタン菌への増殖とCH4生成に与える影響を調べた。SO3とS2O5によるメタンの生成は他の硫黄源の場合と比較してやや少ないが、菌体増殖は高い値を示した。SO4、S2O3、SおよびSO3はNa2Sよりも菌の増殖とメタンの生成に優れた効果を示した。本菌群はイオウ含有化合物の還元酵素を有すると考えられた。
市乳製造廃水等の有機物濃度の低い乳業廃水へのメタン発酵処理の適用性を、嫌気性接触型発酵槽を用いた実験により明らかにした。その結果、接触型発酵槽の菌体密度は在来型のものを上回ったが、HRTを良く取れば在来型でも乳業廃水を十分に処理できること、接触型発酵槽の導入は、処理時間の短縮や濃縮した原液の処理に対して有効であると考えられること、等が判明した。
従来熱分解反応の熱定数の同定は、図式に直線化させる方法で、精度も低く、反応次数も整数値を与えていた。筆者らは最小二乗法で熱定数を精度高く計算する方法を提案した。また、各種木質バイオマスを示差走査熱天秤で定率昇温熱分解実験をし、熱分解反応式の熱定数値を最小二乗法で求めた。反応次数は実数値として得られたが、計算範囲によって値は異なった。
二相式ファーメンタによる焼酎廃液の嫌気性発酵特性に関する研究を行った。本実験は、発酵速度の異なる酸発酵とメタン発酵のバランスを保ちながら、高速での焼酎廃液の分解、消化を目的としている。今回は、最適発酵速度を求めるため、焼酎廃液のメタン発酵について回分培養を行い、菌体増殖曲線から菌体増殖速度および基質消費速度などを求め、Monod式による発酵過程のシュミレーションを行った。
澱粉製造過程で生じる有機系廃棄物であるデンプン残渣中のデンプン粒子に対象を限定し、新鋭な前処理法として超音波照射の酵素糖化における効果の検討を試みている。この結果、処理サンプルの方が未処理のものより酵素糖化率が4.5倍増加した。また、電子顕微鏡写真観察の結果澱粉粒表面に微細な破損痕が認められ、酵素糖化率増加は表面積の増大によるものと考えられた。
本研究は藍藻Spirulinaの増殖が最大となるNH3-N濃度を回分培養により決定し、藻濃度管理法により連続培養を行った。10日間の連続培養では生物汚染はみられなかった。また約2ヶ月間、pH制御により培地中の溶存CO2濃度を一定とする自動連続培養を行った。安定性および合成廃水の窒素処理は良好であった。
炭酸ガス固定・食糧生産などの目的を持つスピルリナ培養装置の性能を向上するため、光の供給法について実験を行った。培養槽内部に供給される光の分布状況を２種のモデル式と比較し、またこれに藻体の比増殖速度を決める重要な要素である光強度を組み合わせることで、単純な平板型培養槽において投入光エネルギに対するより効率的な藻生産を目指した。